src/util/perf_crypto_ecc_dlog.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2015 GNUnet e.V.
   4
   5      GNUnet is free software: you can redistribute it and/or modify it
   6      under the terms of the GNU Affero General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
   8      or (at your option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      Affero General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
  16      along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17
  18 */
  19 /**
  20  * @file util/perf_crypto_ecc_dlog.c
  21  * @brief benchmark for ECC DLOG calculation
  22  * @author Christian Grothoff
  23  */
  24 #include "platform.h"
  25 #include "gnunet_util_lib.h"
  26 #include <gcrypt.h>
  27 #include <gauger.h>
  28
  29
  30 /**
  31  * Name of the curve we are using.  Note that we have hard-coded
  32  * structs that use 256 bits, so using a bigger curve will require
  33  * changes that break stuff badly.  The name of the curve given here
  34  * must be agreed by all peers and be supported by libgcrypt.
  35  */
  36 #define CURVE "Ed25519"
  37
  38 /**
  39  * Maximum value we benchmark dlog for.
  40  */
  41 #define MAX_FACT (1024 * 1024)
  42
  43 /**
  44  * Maximum memory to use, sqrt(MAX_FACT) is a good choice.
  45  */
  46 #define MAX_MEM 1024
  47
  48 /**
  49  * How many values do we test?
  50  */
  51 #define TEST_ITER 10
  52
  53 /**
  54  * Range of values to use for MATH tests.
  55  */
  56 #define MATH_MAX 500000
  57
  58
  59 /**
  60  * Do some DLOG operations for testing.
  61  *
  62  * @param edc context for ECC operations
  63  * @param do_dlog #GNUNET_YES if we want to actually do the bencharked operation
  64  */
  65 static void
  66 test_dlog (struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc,
  67            int do_dlog)
  68 {
  69   gcry_mpi_t fact;
  70   gcry_mpi_t n;
  71   gcry_ctx_t ctx;
  72   gcry_mpi_point_t q;
  73   gcry_mpi_point_t g;
  74   unsigned int i;
  75   int x;
  76   int iret;
  77
  78   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_ec_new (&ctx, NULL, CURVE));
  79   g = gcry_mpi_ec_get_point ("g", ctx, 0);
  80   GNUNET_assert (NULL != g);
  81   n = gcry_mpi_ec_get_mpi ("n", ctx, 0);
  82   q = gcry_mpi_point_new (0);
  83   fact = gcry_mpi_new (0);
  84   for (i=0;i<TEST_ITER;i++)
  85   {
  86     fprintf (stderr, ".");
  87     x = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
  88                                   MAX_FACT);
  89     if (0 == GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
  90                                        2))
  91     {
  92       gcry_mpi_set_ui (fact, x);
  93       gcry_mpi_sub (fact, n, fact);
  94       x = - x;
  95     }
  96     else
  97     {
  98       gcry_mpi_set_ui (fact, x);
  99     }
 100     gcry_mpi_ec_mul (q, fact, g, ctx);
 101     if ( (GNUNET_YES == do_dlog) &&
 102          (x !=
 103           (iret = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 104                                           q))) )
 105     {
 106       fprintf (stderr,
 107                "DLOG failed for value %d (%d)\n",
 108                x,
 109                iret);
 110       GNUNET_assert (0);
 111     }
 112   }
 113   gcry_mpi_release (fact);
 114   gcry_mpi_release (n);
 115   gcry_mpi_point_release (g);
 116   gcry_mpi_point_release (q);
 117   gcry_ctx_release (ctx);
 118   fprintf (stderr, "\n");
 119 }
 120
 121
 122 int
 123 main (int argc, char *argv[])
 124 {
 125   struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 126   struct GNUNET_TIME_Absolute start;
 127   struct GNUNET_TIME_Relative delta;
 128
 129   if (! gcry_check_version ("1.6.0"))
 130   {
 131     FPRINTF (stderr,
 132              _
 133              ("libgcrypt has not the expected version (version %s is required).\n"),
 134              "1.6.0");
 135     return 0;
 136   }
 137   if (getenv ("GNUNET_GCRYPT_DEBUG"))
 138     gcry_control (GCRYCTL_SET_DEBUG_FLAGS, 1u , 0);
 139   GNUNET_log_setup ("perf-crypto-ecc-dlog",
 140                     "WARNING",
 141                     NULL);
 142   start = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 143   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_FACT,
 144                                         MAX_MEM);
 145   printf ("DLOG precomputation 1M/1K took %s\n",
 146           GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start),
 147                                                   GNUNET_YES));
 148   GAUGER ("UTIL", "ECC DLOG initialization",
 149           GNUNET_TIME_absolute_get_duration
 150           (start).rel_value_us / 1000LL, "ms/op");
 151   start = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 152   /* first do a baseline run without the DLOG */
 153   test_dlog (edc, GNUNET_NO);
 154   delta = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start);
 155   start = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 156   test_dlog (edc, GNUNET_YES);
 157   delta = GNUNET_TIME_relative_subtract (GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start),
 158                                          delta);
 159   printf ("%u DLOG calculations took %s\n",
 160           TEST_ITER,
 161           GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delta,
 162                                                   GNUNET_YES));
 163   GAUGER ("UTIL", "ECC DLOG operations",
 164           delta.rel_value_us / 1000LL / TEST_ITER,
 165           "ms/op");
 166
 167   GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
 168   return 0;
 169 }
 170
 171 /* end of perf_crypto_ecc_dlog.c */